伯克利實驗室的研究人員繪製了最大的宇宙三維地圖，精確度達到1%。但是，他們的發現卻具有驚人的意義，並對科學界所了解的宇宙的一切提出了質疑，首先是暗能量可能並不像人們以前認為的那樣在整個時間內都是恆定的。

在過去的幾年裡，暗能量光譜儀（DESI）–一種對遙遠星系進行光譜天文測量的科研儀器–已經多次測繪了天空三分之一區域內的3500萬個星系和240萬個類星體的距離。

負責管理該計畫的勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的研究人員解釋說，在理想條件下，DESI 每20 分鐘就會循環瀏覽一組新的5000 個星系，即每晚瀏覽10 萬多個星系。

5000個機器人定位器將DESI的光纖眼睛對準預先選定的星系，測量它們的光譜，從中可以計算出宇宙在這些星系的光線到達地球時膨脹了多少。最終結果呢？嗯，我們還沒到那一步，但伯克利實驗室的研究人員已經取得了一個重要的里程碑：繪製了有史以來最大的宇宙三維地圖，也是最精確的地圖，精度優於1%。

更具體地說，DESI對宇宙110億年膨脹歷史的整體精度為0.5%，而涵蓋80-110億年的最遙遠紀元的精度達到了創紀錄的0.82%。

由於這些遙遠的太空天體發出的光現在才到達DESI，科學家們可以繪製出宇宙年輕時的樣子，從而揭開物理學中最大的謎團之一：暗能量–導致宇宙膨脹得越來越快的未知成分。

科學家說，這張地圖證實了宇宙膨脹的速度正在加快–同時也提出了一種可能性，即暗能量並不像之前所說的那樣在整個時間內都是恆定的。

這項工作的共同作者、朴茨茅斯大學宇宙學與引力研究所高級研究員塞沙德里-納達圖爾（Seshadri Nadathur）博士告訴《衛報》說：”我們看到的是一些暗示，它實際上一直在隨著時間的推移而變化，這相當令人興奮，因為它並不是宇宙學恆定暗能量標準模型的樣子。”

這項研究的合著者之一、杜倫大學的卡洛斯-弗倫克教授告訴《衛報》，這可能意味著科學家對宇宙的認識可能要從頭開始。這包括”修改我們對基礎物理學的理解、對大爆炸本身的理解以及對宇宙長期預測的理解”。

研究人員在多篇論文中分享了他們對第一年收集的數據進行的分析，並在美國物理學會會議和義大利Rencontres de Moriond 會議上發表了演講。

伯克利實驗室科學家兼該實驗的共同發起人Nathalie Palanque-Delabrouille 說，透過一年的數據，研究人員已經可以測量出宇宙膨脹歷史中七個不同的宇宙時間片段，每個片段的精度為1%到3%。

這就是研究人員在研究DESI地圖時看到的景象：星系簇擁在一起，被天體較少的空洞隔開。他們解釋說，這與早期的宇宙形成了鮮明的對比，早期的宇宙是一鍋由亞原子粒子組成的又熱又濃的湯，亞原子粒子的運動速度太快，無法形成穩定的物質。這些粒子包括氫核和氦核，統稱為重子。

這種早期電離等離子體中的微小波動引起了壓力波，使重子移動成波紋狀。隨著宇宙的膨脹和冷卻，中性原子形成，壓力波停止了，將波紋凝固在三維空間中，並使未來的星系越來越多地聚集在高密度區域。數十億年後，我們仍然可以在星系分離的特徵中看到這種微弱的三維漣漪或氣泡圖案–這種特徵被稱為重子聲學振盪（BAOs）。

透過測量這些氣泡的表面大小，研究人員可以確定天空中這種極其微弱的圖案是由什麼物質造成的。繪製BAO氣泡的遠近圖可以讓研究人員將數據切成小塊，測量宇宙在過去每個時間段的膨脹速度，並模擬暗能量對膨脹的影響。